JP2888891B2 - オプティカルスキャナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 目次 概要 産業上の利用分野 従来の技術 第19図、第20A図、第20B図 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 第１図〜第18図 発明の効果 概要 オプティカルスキャナ（光スキャナ）に関し、 装置の小型化の達成を十分に下方とするオプティカル
スキャナを提供することを目的とし、 レーザビームを発生する光源と、レーザビーム走査手
段と、被読み取り物体を走査する走査パターンを発生す
る走査パターン発生光学系と、該被読み取り物体により
散乱された散乱信号光を偏向し光検知器に導く信号光集
光光学系とを具備したオプティカルスキャナにおいて、
前記走査パターン発生光学系又は前記信号光集光光学系
に少なくとも一つの反射型ホログラムを用いて構成す
る。

産業上の利用分野 本発明はホログラムとレーザビームを利用したバーコ
ード等の読み取りを行うオプティカルスキャナ（光スキ
ャナ）に関し、特にPOS（ポイント・オブ・セールズ）
端末用オプティカルスキャナに関する。

レーザビームを所望のパターンに合わせて走査するオ
プティカルスキャナとして、走査手段にホログラムディ
スクを用いたホログラムスキャナがある。走査手段にホ
ログラムディスクを用いることによって、簡単な光学系
で複雑な走査パターンの形成が可能となり、読み取り深
度の深いバーコードリーダー等を実現できるようになっ
た。

オプティカルスキャナの一種であるPOS用バーコード
りーダー（POSスキャナ）は商品についてバーコードを
読み取り窓上で移動してレーザビームでバーコード情報
を読み取るものであり、レーザビーム発生光源、レーザ
ビーム整形光学系、走査光学系、信号光検知光学系、波
形整形回路及びバーコードシンボル復調回路から構成さ
れる。He−Neレーザから出射したレーザビームをビーム
整形光学系で適当な大きさのビーム径にし、走査光学系
によって万能読み取りできる走査パターンを形成して、
この走査パターンでバーコードを照射する。バーコード
から反射してきた散乱光を信号光検知光学系に集め、フ
ォトディテクタで信号光を電気信号に変換する。この電
気信号を信号波形整形回路で整形し、バーコードシンボ
ル復調回路で数字に変換して、それをPOSターミナルに
送るようになっている。

従来の技術 レーザビーム走査手段に回転ポリゴンミラーを、読み
取り窓に透過型の帯状ホログラムを用いた従来例が特開
昭63−218914号に開示されている。この公開公報に記載
されたオプティカルスキャナの概要を第19図、第20A図
及び第20B図を参照して説明する。第19図を参照する
と、10は読み取り窓であり、それぞれ異なる向きに形成
された透過型帯状ホログラム11a,12a,13aを有する３枚
の透明基板11,12,13を透過型帯状ホログラム11a,12a,13
aが交差するように互いに接着して積層したものであ
る。第19図の下方に示す如く、読み取り窓10の下には３
枚の側面ミラー15,16,17から形成される走査パターン発
生ミラー手段14、貫通穴18aを備え内面に湾曲反射面を
有する凹面ミラー18、読み取り窓10と平行に配置された
底面ミラー19、フォトディテクタ20、ミラー21、モータ
22により回転駆動される５面の反射面を有するポリゴン
ミラー23が設けられている。上述した各光学部品はHe−
Neレーザチューブ24、ビームシェーパー25、反射ミラー
26とともに所定の位置関係で図示しないベース上に取り
付けられてオプティカルスキャナを構成する。

第20A図及び第20B図を参照しながらその動作を説明す
る。レーザチューブ24より出射されたレーザビームはビ
ームシェーパー25によりそのビーム径が整形されたあ
と、反射ミラー26により凹面ミラー18側へ反射される。
第20A図に示されているように、反射ミラー26で反射さ
れたレーザビーム28aは貫通穴18aを通って背面ミラー27
により反射され、再び貫通穴18aを通ってポリゴンミラ
ー23へ出射される。このレーザビーム28bはポリゴンミ
ラー23の反射面の傾きと回転によって所定範囲内で走査
され、３枚の側面ミラー15,16,17を順次走査する走査レ
ーザビーム28c,28dとなる。この走査レーザビーム28c,2
8dは側面ミラー15,16,17と底面ミラー19を介して読み取
り窓10へ出射され、方向が異なる３つの透過型帯状ホロ
グラム11a,12a,13aを順次走査する。透過型帯状ホログ
ラムによって回折されたレーザビーム28e,28fは所定方
向の走査線として出射され、これらのレーザビーム28e,
28fにより所望の走査パターンが形成される。

一方、商品に固定されたバーコードからの散乱信号光
は第20B図に示すように、読み取り窓10で回折されて底
面ミラー19に入射し、この底面ミラー19、側面ミラー1
6、ポリゴンミラー23で次々と反射されて凹面ミラー18
に入射される。凹面ミラー18で集光されながら反射され
た散乱信号光はミラー21を介してフォトディテクタ20に
入射し検知される。

上記構成を有するオプティカルスキャナは、方向の異
なる複数の走査線が読み取り窓10より上側の全ての平面
で交差するようにレーザビームが読み取り窓10から出射
するので、読み取り窓10とバーコードとの間の距離を必
要とせず、装置の薄型化を達成できる。

発明が解決しようとする課題 しかし、上述した公開公報に記載されたオプティカル
スキャナでは、読み取り窓上に３本の方向の異なる走査
線を発生させるため、読み取り窓の下側に水平方向に分
割された３個の側面ミラーを組み込む必要がある。この
３個の側面ミラーのうち両側の側面ミラーは読み取り窓
の外側まではみ出して配置されるので、オプティカルス
キャナ装置の外形を読み取り窓の大きさ以上に大型化し
なければならず、装置を十分にコンパクト化できないと
いう問題があった。さらに、該オプティカルスキャナは
凹面ミラーの上に中央部に配置された側面ミラーが設け
られた２階建て構成になっているので、装置を十分に薄
型化できないという欠点があった。

よって本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を克
服し、装置の小型化の達成を十分に可能とするオプティ
カルスキャナを提供することである。

課題を解決するための手段 本発明の一つの側面によると、レーザビームを発生す
る光源と、レーザビーム走査手段と、被読み取り物体を
走査する走査パターンを発生する走査パターン発生光学
系と、該被読み取り物体により散乱された散乱信号光を
偏向し光検知器に導く信号光集光光学系とを具備したオ
プティカルスキャナにおいて、前記走査パターン発生光
学系又は前記信号光集光光学系に少なくとも一つの反射
型ホログラムを用いたことを特徴とするオプティカルス
キャナが提供される。

本発明の他の側面によると、読み取り窓を有し、該読
み取り窓上に複数の走査線を発生させるように適合した
オプティカルスキャナであって、レーザビームを発生す
る光源と；前記レーザビームを直線状に走査する回転駆
動されるポリゴンミラーと；前記ポリゴンミラーで反射
されたレーザビームを偏向して前記読み取り窓上に複数
の走査線からなる走査パターンを発生させる、互いに離
間して配置された少なくとも２個の反射型ホログラムを
含んだ走査パターン発生手段と；前記読み取り窓近傍に
位置する被読み取り物体により散乱された散乱信号光を
検知するフォトディテクタと；前記散乱信号光を偏向し
て前記フォトディテクタに集光する手段とから構成され
るオプティカルスキャナが提供される。

望ましくは、前記走査パターン発生手段は中央部に配
置された平面ミラーと、該平面ミラーの両端に平面ミラ
ーと概略直交する如く互いに対向して配置された一対の
反射型ホログラムから構成される。

本発明のさらに他の側面によると、レーザビームを発
生する光源と、前記レーザビームを直線状に走査する回
転駆動されるポリゴンミラーと、読み取り窓と、前記ポ
リゴンミラーにより反射されたレーザビームを偏向して
前記読み取り窓上に複数の走査線からなる走査パターン
を発生させる走査パターン発生手段と、前記読み取り窓
近傍に位置する被読み取り物体により散乱された散乱信
号光を検知するフォトディテクタと、前記散乱信号光を
偏向して前記フォトディテクタに集光する集光手段とを
含むオプティカルスキャナにおいて：前記走査パターン
発生手段を複数の平面ミラーから形成し、前記集光手段
と前記平面ミラーのうちの少なくとも一つを一体化して
反射型ホログラムモジュールとしたオプティカルスキャ
ナが提供される。

上述した反射型ホログラムモジュール構成に代えて、
前記集光手段を読み取り窓に対向して平行に配置した集
光機能を有する反射型ホログラムから形成するようにし
てもよい。また、前記走査パターン発生手段を読み取り
窓に対向して平行に配置した複数の反射型ホログラムか
ら構成するようにしてもよい。

さらに、前記走査パターン発生手段を読み取り窓に対
向して平行に配置した複数の第１反射型ホログラムによ
り構成し、前記集光手段を読み取り窓に対向して平行に
配置した集光機能を有する第２反射型ホログラムにより
構成するようにしてもよい。

作用 反射型ホログラムは、その内部に形成する干渉縞即ち
回折光子の空間的分布を選択することにより、ホログラ
ムに入射する入射光の入射角度とホログラムから出射す
る回折光の出射角度との関係を比較的自由に変えること
ができる。本発明では、このような特徴を有する反射型
ホログラムを、走査パターン発生光学系又は信号光集光
光学系に少なくとも一つ用いたことにより、装置全体の
小型化特に装置の薄型化を実現することができる。

実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

まず、第１図及び第２図を参照して本発明の第１実施
態様について説明する。本実施態様の説明において、上
述した従来技術と実質上同一構成部分について同一符号
を付し、重複を避けるためその説明を省略する。この実
施態様の特徴は、走査パターン発生ミラー手段41を中央
に配置した平面ミラー42と、この平面ミラー42の両端に
平面ミラーと概略直交する如く互いに対向して配置した
一対の反射型ホログラム43,44により構成したことであ
る。

ポリゴンミラー23で反射されたレーザビームは、まず
反射型ホログラム43の表面を破線45で示す方向に走査し
たあと、平面ミラー42の表面を実線46の如く走査し、さ
らに反射型ホログラム44の表面を破線47で示すように走
査する。

ここで、反射型ホログラム43は、P1〜P2までを照射す
るレーザビームB1の回折ビームB1′が読み取り窓30上を
P1′〜P2′にわたり走査するように干渉縞が形成されて
いる。また、平面ミラー12は、P3〜P4までを照射するレ
ーザビームB2の反射ビームB2′が読み取り窓30上をP3′
〜P4′にかけて走査するように配置されている。さらに
反射型ホログラム44はその表面のP5〜P6までを照射する
レーザビームB3の回折ビームB3′が読み取り窓30上をP
5′〜P6′にかけて走査するように干渉縞が形成されて
いる。

第２図を参照すると、ハウジング48内に凹面ミラー1
8、ポリゴンミラー23、走査パターン発生ミラー手段41
等の各部品が配置されており、読み取り窓30上にある商
品50にはバーコード50aが付されている。

ここで、図示されないビームシェーパーでビーム整形
された点線で示すレーザビームL1は、ミラー26で反射し
たあと凹面ミラー18に設けられた微小ミラー51でさらに
反射されてポリゴンミラー23に入射する。その後、該ポ
リゴンミラー23で反射したレーザビームは走査パターン
発生ミラー手段41を構成する反射型ホログラム43、平面
ミラー42、或いは反射型ホログラム44の何れかによって
回折或いは反射されてレーザビームL2となり、該レーザ
ビームL2が読み取り窓30でさらに回折されたレーザビー
ムL3となって読み取り窓30から出射し、商品50のバーコ
ード50aを走査する。

一方、バーコード50aからの破線で示す散乱信号光S1
が入射ビームとほぼ同じ光路を逆に辿って凹面ミラー18
に入射し、さらに凹面ミラー18で反射したあと図示され
ないフォトディテクタに焦点を結ぶことによって、前記
バーコード50aが読み取られる。

上述した構成を有するオプティカルスキャナでは、走
査パターン発生ミラー手段41をＵ字状に配置した反射型
ホログラム43,44と平面ミラー42とで構成しているた
め、装置全体を小さくすることができる。平面ミラー42
に代えて、反射型ホログラムを使用するようにしても勿
論よい。

以下、第３図、第4A及び第4B図を参照して本発明の第
２実施態様について説明する。本実施態様の説明におい
て上述した従来装置及び第１実施態様と実質上同一構成
部分については同一符号を付し、重複を避けるためその
説明を省略する。

本実施態様は第19図に示した従来装置の走査パターン
発生ミラー手段14を構成する３個のミラーのうち中央部
に位置するミラー16とその下側に位置する凹面ミラー18
とを反射型ホログラムモジュール52として一体化して装
着したものであり、その他の構成部分は第19図の従来装
置と同様である。

第３図において、反射型ホログラムモジュール52は、
ガラス等の透明基板53の上半分の領域に所定のミラー機
能を有する反射型ホログラム54を形成し、下半分の領域
に所定の凹面ミラー機能を有する反射型ホログラム55を
形成して構成される。凹面ミラー機能を有する反射型ホ
ログラム55の中心部分には微小な平面ミラー56が取り付
けられている。反射型ホログラムモジュール52は固定具
57によりハウジング48に固定される。

次に第4A図及び第4B図を参照して、ホログラムの形成
方法を説明する。第4A図は通常のミラー機能と光ビーム
集束機能を有する反射型ホログラムの形成例を、第4B図
は凹面ミラー機能を有する反射型ホログラムの形成例を
示したものであり、いずれもガラス等よりなる透明基板
53上にゼラチンに銀を混入させた厚さ数μｍの感光膜58
が形成されている。

ミラー機能を有する反射型ホログラム54を形成するに
は、第4A図に示す如く感光膜58に垂直にコリメートされ
た平面波のレーザビームA1を照射するとともに、透明基
板53側からは所定の角度αで集束する集束球面波のレー
ザビームA2を所定の入射角βで照射する。次いで、通常
の方法で現像、定着処理して感光膜58にホログラム膜54
aを形成する。

このように形成された反射型ホログラム54では、上記
レーザビームA1と同方向から入射するレーザビームA3
は、ホログラムフィルム54aで回折ビームA3′となって
レーザビームA2の光路方向に進み、点Ｐで集束したあと
そのまま直進する。また、回折ビームA3′の光路を逆行
するレーザビームはホログラムフィルム54aで回折さ
れ、レーザビームA3の光路を逆行する。従って、レーザ
ビームA2の集束角α及び入射角βを選択することによっ
て、所定の条件に合う平面ミラーとしての機能をホログ
ラム54に自由に持たせることができる。

一方、凹面ミラー機能を有する反射型ホログラム55を
形成するには、第4B図に示す如く感光膜58に垂直にコリ
メートされた平面波のレーザビームA1を照射するととも
に、透明基板53側からは集束角度αの球面波のレーザビ
ームA2を透明基板53に垂直に照射し、通常の方法で現像
定着処理して感光膜58上にホログラム膜55aを形成す
る。

このように形成した反射型ホログラム55では、上記レ
ーザビームA1の方向から入射するレーザビームA3はホロ
グラム膜55aで回折されて回折ビームA3′となり、レー
ザビームA1の光路を逆行する方向に進み点Ｐで集束した
あとそのまま直進する。また、回折レーザビームA3′の
光路を逆行するレーザビームはホログラム膜55aで回折
されてレーザビームA3の光路を逆行する。従って、レー
ザビームA2の集束角αを選択することによって、集束点
Ｐまでの距離が自由に変えられる凹面ミラーとしての機
能をもつ反射型ホログラムを形成することができる。

以下、本実施態様の光路について簡単に説明する。

レーザチューブ24から射出されビームシェーパー25で
所定の径に整形されたレーザビームL1は、ミラー26で反
射したあと反射型ホログラム55に設けられた微小ミラー
56でさらに反射されてポリゴンミラー23に入射する。ポ
リゴンミラー23は高速で回転しているため、微小ミラー
56から入射するレーザビームはポリゴンミラー23で反射
したあと、走査パターン発生ミラー15、反射型ホログラ
ム54、走査パターン発生ミラー17の各表面を順次走査し
ながら反射或いは回折して、読み取り窓30方向に進むレ
ーザビームL2となる。その後、読み取り窓30から回折レ
ーザビームL3となって射出し、読み取り窓30の上方に位
置する商品50のバーコード50aを走査する。

一方、バーコード50aからの散乱信号光S1は、入射ビ
ームとほぼ同じ光路を逆行して凹面ミラー機能を有する
反射型ホログラム55に入射し、さらに反射型ホログラム
55からの回折光S2がミラー21を経由してフォトディテク
タ20に集光され、バーコード情報が読み取られる。

このように構成したオプティカルスキャナでは、従来
別々に調整する必要があった走査パターン発生ミラーと
凹面ミラーとをこれと同等の機能を備えた一体型モジュ
ールの反射型ホログラム54及び55で置き換えたので、ハ
ウジング48へのこれらの部品の装着が容易になるととも
に装置全体としての調整工数を大幅に削減することがで
きる。

次に第５図、第6A図及び第6B図を参照して本発明の第
３実施態様について説明する。本実施態様は読み取り窓
と対向して平行に装置底面に配置する底面ミラーを、光
集束機能を有する反射型ホログラムと一体化して構成し
たことを特徴とするものであり、この構成により従来装
置で必要であった凹面ミラーが不要になることから装置
としての薄型化が実現できるものである。

第５図を参照すると、読み取り窓30に平行に底面光学
プレート60が設けられている。底面光学プレート60は底
面ミラー61に所定の回折機能と光集束機能を備えた反射
型ホログラム62を接着して構成されている。反射型ホロ
グラム62にはレーザチューブ24からのレーザビームL1を
透過するための貫通穴62aが設けられている。本実施態
様の他の構成部分はその配置が多少異なるが実質上第19
図に示した従来装置と同様であるので同一符号を付して
その説明を省略する。

第6A図を参照すると、レーザビーム走査光路が示され
ており、レーザチューブ24から発せられたレーザビーム
L1は底面光学プレート60を構成する反射型ホログラム62
に設けられた貫通穴62aを通ってポリゴンミラー23に入
射し、このポリゴンミラー23により走査されたあと、走
査パターン発生ミラー手段14、底面ミラー61により順次
反射されたあと、読み取り窓30に設けられた透過型帯状
ホログラムにより回折されてビームL3となり商品50に付
されたバーコード50aを走査する。

第6B図を参照すると復路の信号光路が示されており、
バーコード50aからの散乱信号光S1は読み取り窓30によ
り回折されて信号光S2となり、その後入射ビームとほぼ
同じ光路を逆進したあと底面光学プレート60の貫通穴62
a近傍に達するが、信号光S2の到達領域には光集束機能
を持つ反射型ホログラム62が設けられているため、信号
光S2は所定方向に回折されてフォトディテクタ20に集光
され、バーコード50aの情報が読み取られる。

上記構成を有するオプティカルスキャナは、底面光学
プレート60で従来の底面ミラーと凹面ミラーの機能を果
たしているため、従来装置で必要であった凹面ミラーが
不要となり、その結果装置全体を導く構成することがで
きる。

第７図を参照すると本発明の第４実施態様が示されて
おり、この実施態様は上述した第３実施態様と反射型ホ
ログラム62上に平面ミラー63が設けられている点で相違
し、他の構成は第３実施態様と実質的に同一である。こ
の実施態様においては、レーザチューブ24及びビームシ
ェーパー25を読み取り窓30と底面光学プレート60との間
に配置することができるため、第３実施態様に比較して
装置全体をさらに薄型化することができる。

次に第９図、第10A図及び第10B図を参照して本発明の
第５実施態様を説明する。本実施態様は第19図に示した
従来装置の走査パターン発生ミラー手段41に代えて、読
み取り窓30と平行に配置した３個の反射型ホログラム6
6,67及び68から構成される走査パターン発生ホログラム
65を設けたことを特徴とする。その他の構成部分は第19
図に示した従来装置と実質上同一であるので同一符号を
付したその説明を省略する。

第９図及び第10A図を参照して走査レーザビームの経
路について説明する。レーザチューブ24から発せられた
レーザビームL1はビームシェーパー25でビーム整形され
たあと凹面ミラー18に設けられた貫通穴18aを介して回
転駆動されているポリゴンミラー23に入射される。この
ポリゴンミラー23が高速で回転しているため、レーザビ
ームはポリゴンミラー23で反射されたあと、第９図に示
されているように読み取り窓30と平行に配置された走査
パターン発生ホログラム65を構成する反射型ホログラム
66,67及び68を図示矢印方向に連続して走査する。走査
パターン発生ホログラム65で回折されたレーザビームL2
は読み取り窓30に設けられている透過型帯状ホログラム
31a,32a,33aに入射し、これらの帯状ホログラムにより
回折されてレーザビームL3となり商品50に付されている
バーコード50aを走査する。

一方、バーコード50aの散乱信号光S1は、第10B図に示
されているように、読み取り窓30に入射し回折信号光S2
となって装置内部に進み、その後走査レーザビームとほ
ぼ同じ経路を逆行して凹面ミラー18に入射し、この凹面
ミラーで反射された信号光がフォトディテクタ20に集光
され、バーコード50aの情報が読み取られる。

このように構成したオプティカルスキャナでは、第19
図に示した従来装置の走査パターン発生ミラー手段の代
わりに読み取り窓30と平行に配置した走査パターン発生
ホログラム65を設けているため、走査全体を薄く形成す
ることができるとともに従来の走査パターン発生ミラー
手段の光軸調整工数を削減することができる。

第11図及び第12図は本発明の第６実施態様を示してお
り、この実施態様は上述した第５実施態様の構成部品を
全て備えており、これらの構成部品の大部分をアクリル
樹脂やガラス等から形成された平板状透明ブロック70に
接着して構成されている。即ち、平板状透明ブロック70
の上面には複数の透過型帯状ホログラムを有する読み取
り窓30が接着され、その底面には走査パターン発生ホロ
グラム65を構成する反射型ホログラム66,67及び68が接
着されている。また、透明ブロック70の背面は凹面ミラ
ー18に対応する凸球面に形成されており、この部分に凹
面ミラー18が接着されている。ポリゴンミラー23の取付
部分及び反射ミラー21の取付部分の透明ブロック70には
それぞれキャビティ71,72が形成されている。

本実施態様の作用は上述した第５実施態様と同様であ
るので、その説明を省略する。本実施態様では特に光学
系の大部分を平板状透明ブロックに接着して一体化して
いるため、光学系を構成する各要素を個々に光軸調整す
る必要がなく、組立て工数の削減が可能である。

尚凹面ミラー18を透明ブロック70に接着する代わり
に、透明ブロック70の凸球面部に例えばアルミニウム蒸
着膜を形成しても同等の効果が得られることを確認して
いる。

次に第13図乃至第15図を参照して本発明の第７実施態
様について説明する。本実施態様は第11図に示した第６
実施態様に類似しており、第11図において透明ブロック
70の背面に接着した凹面ミラー18に代えて、透明ブロッ
ク70の底面に集光反射型ホログラム75を接着したもので
ある。集光反射型ホログラム75は中央部の微小領域部分
が通常の平面ミラー75aをなし、この平面ミラー75a部分
を除く全面に光集束機能を持ち且つポリゴンミラー23か
らの光を所定方向に回折させる反射型ホログラム75bが
設けられて構成されている。他の構成は第11図に示した
第６実施態様と同様であるのでその説明を省略する。

然して、レーザチューブ24から射出しビームシェーパ
ー25で所定のビーム径に整形されたレーザビームL1は、
透明ブロック70に入射した後、集光反射型ホログラム75
の平面ミラー75a部分で全反射してポリゴンミラー23に
入射する。ポリゴンミラー23は図示矢印方向に高速回転
しているため、その反射ビームが走査パターン発生ホロ
グラム65を構成する反射型ホログラム66,67及び68を図
示矢印方向に走査し、その回折ビームL2が読み取り窓30
の所定の領域から回折走査ビームL3となって射出して商
品50のバーコード50aを走査する。

一方復路の散乱光信号S1は、読み取り窓30から透明ブ
ロック70に入射した後、往路の走査ビームとほぼ同様の
光路を逆行し、走査パターン発生ホログラム65、ポリゴ
ンミラー23を経由して集光反射型ホログラム75の平面ミ
ラー部75aの周辺部、即ち光集束機能を持つ反射型ホロ
グラム75bの領域に到達する。その反射型ホログラム75b
で散乱光信号S1が所定方向に回折されてフォトディテク
タ20に集光され、バーコード50aの情報が読み取られ
る。

上述した本実施態様のオプティカルスキャナは、第19
図で示した従来装置で必要とした凹面ミラーが不要とな
るため、装置全体の薄型化が実現できるとともに、低価
格化を実現できる。

第16図を参照すると、本発明の第８実施態様が示され
ており、この実施態様は第13図乃至第15図に示した第７
実施態様の集光反射型ホログラム75のみを、中央部に微
細な入射レーザビーム回折用の反射型ホログラム76aを
備え、その周囲が第７実施態様と同様の光集束機能を持
つ反射型ホログラム75bで形成されている集光反射型ホ
ログラム76に置き換えたものであり、他の部分の構成は
第７実施態様と同様である。

この実施態様においては、入射レーザビーム回折用の
反射型ホログラム76a部分は、該ホログラム76aを形成す
る際にレーザビームの入射角度と回折ビームの出射角度
を自由に変えることができる。従ってレーザビームの入
射角度と回折ビームの出射角度を適当に設定すると、点
線L1で示す入射レーザビームの如くレーザチューブ24及
びビームシェーパー25をフォトディテクタ20と並設させ
ることが可能となり、これらを同一基板77上に設置でき
るため装置全体をさらに小型化することができる。

最後に第17図及び第18図を参照して本発明の第９実施
態様を説明する。本実施態様は第13図乃至第15図に示し
た第７実施態様の集光反射型ホログラム75のみを、中央
部に入射レーザビームを透過するとともに所定の方向に
回折光を射出する透過型ホログラム78aを備え、その周
囲が第７実施態様と同様の反射型ホログラム75bで形成
されている集光反射型ホログラム78に置き換えたもので
あり、他の構成部分は第７実施態様と同様である。

本実施態様においては、入射レーザビームL1を透過型
ホログラム78a部分を透過させる必要があるため、レー
ザチューブ24は集光反射型ホログラム78の下側に配置し
なければならないが、透過型ホログラム78a部分を形成
する際に該ホログラム78aにビーム形状の修正機能を持
たせることができる。従って、従来必要としていたビー
ムシェーパー25は不要となるため、装置の小型化、低価
格化を実現できる。

発明の効果 本発明のオプティカルスキャナは走査パターン発生光
学系又は信号光集光光学系を少なくとも一つの反射型ホ
ログラムを用いて構成したので、装置全体の小型化・薄
型化を図ったオプティカルスキャナ装置を提供できると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は凹面ミラーを省略した本発明の第１実施態様の
概略斜視図； 第２図は本発明の第１実施態様の一部破断平面図； 第３図は本発明の第２実施態様の一部破断概略斜視図； 第4A図は通常のミラー機能とレーザビーム集光機能を有
する反射型ホログラムの形成方法を説明するための図； 第4B図は凹面ミラー機能を有する反射型ホログラムの形
成方法を説明するための図； 第５図は本発明の第３実施態様の一部破断概略斜視図； 第6A図は上述した第３実施態様の走査レーザビームの光
路を示す概略側面図； 第6B図は上述した第３実施態様の散乱信号光の光路を示
す概略側面図； 第７図は本発明の第４実施態様の一部破断概略斜視図； 第8A図は上述した第４実施態様の走査レーザビームの光
路を示す概略側面図； 第8B図は上述した第４実施態様の散乱信号光の光路を示
す概略側面図； 第９図は本発明の第５実施態様の一部破断概略斜視図； 第10A図は上述した第５実施態様の走査レーザビームの
光路を示す概略側面図； 第10B図は上述した第５実施態様の散乱信号光の光路を
示す概略側面図； 第11図は本発明の第６実施態様の一部破断概略斜視図； 第12図は上述した第６実施態様の走査レーザビームの光
路及び散乱信号光の光路を示す概略側面図； 第13図は本発明の第７実施態様の一部破断概略斜視図； 第14図はその側面図； 第15図はその一部破断平面図であり、各構成部品の相対
的位置関係を示している。 第16図は本発明の第８実施態様の一部破断平面図； 第17図は本発明の第９実施態様の概略側面図； 第18図はその一部破断平面図であり、各構成部品の相対
的位置関係を示している。 第19図は従来の読み取り窓に透過型ホログラムを用いた
オプティカルスキャナの分解斜視図； 第20A図及び第20B図は第19図に示された従来のオプティ
カルスキャナの光路状態を示す概略側面図である。 10,30……読み取り窓、 11a,12a,13a……透過型帯状ホログラム、 14,41……走査パターン発生ミラー手段、 18……凹面ミラー、 19……底面ミラー、 20……フォトディテクタ、 23……ポリゴンミラー、 24……レーザチューブ、 43,44……反射型ホログラム、 50……商品、 50a……バーコード、 52……反射型ホログラムモジュール、 60……底面光学プレート、 65……走査パターン発生ホログラム、 70……平板状透明ブロック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平1−6702 (32)優先日 平１(1989)１月13日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平1−12609 (32)優先日 平１(1989)１月19日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 山岸 文雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 池田 弘之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−142523（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 26/10 G06K 7/10 - 7/14

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザビームを発生する光源と、前記レー
   ザビームを走査するレーザビーム走査手段と、前記レー
   ザビーム走査手段からのレーザビームを反射して被読み
   取り物体を走査する走査パターンを発生する前記レーザ
   ビーム走査手段とは独立して設けられた走査パターン発
   生光学系と、該被読み取り物体により散乱された散乱信
   号光を偏向し光検知器に導く前記レーザビーム走査手段
   とは独立して設けられた信号光集光光学系とを具備した
   オプティカルスキャナにおいて、 前記走査パターン発生光学系又は前記信号光集光光学系
   に少なくとも一つの反射型ホログラムを用いたことを特
   徴とするオプティカルスキャナ。
2. 【請求項２】読み取り窓（30）を有し、該読み取り窓上
   に複数の走査線を発生させるように適合したオプティカ
   ルスキャナであって、 レーザビームを発生する光源（24）と； 前記レーザビームを直線状に走査する回転駆動されるポ
   リゴンミラー（23）と； 前記ポリゴンミラーで反射されたレーザビームを偏向し
   て前記読み取り窓（30）上に複数の走査線からなる走査
   パターンを発生させる、互いに離間して配置された少な
   くとも２個の反射型ホログラム（43,44）を含んだ走査
   パターン発生手段（41）と； 前記読み取り窓（30）近傍に位置する被読み取り物体
   （50）により散乱された散乱信号光を検知する光検知器
   （20）と； 前記散乱信号光を偏向して前記光検知器に集光する手段
   （18）とから構成されるオプティカルスキャナ。
3. 【請求項３】前記走査パターン発生手段（41）は中央部
   に配置された平面ミラー（42）と、該平面ミラーの両端
   に平面ミラーと概略直交する如く互いに対向して配置さ
   れた一対の反射型ホログラム（43,44）から構成される
   請求項２記載のオプティカルスキャナ。
4. 【請求項４】レーザビームを発生する光源（24）と、前
   記レーザビームを直線状に走査する回転駆動されるポリ
   ゴンミラー（23）と、読み取り窓（30）と、前記ポリゴ
   ンミラーにより反射されたレーザビームを偏向して前記
   読み取り窓上に複数の走査線からなる走査パターンを発
   生させる走査パターン発生手段と、前記読み取り窓近傍
   に位置する被読み取り物体（50）により散乱された散乱
   信号光を検知する光検知器（20）と、前記散乱信号光を
   偏向して前記光検知器に集光する集光手段とを含むオプ
   ティカルスキャナにおいて； 前記走査パターン発生手段を複数の平面ミラー（15,17,
   54）から形成し、 前記集光手段（55）と前記平面ミラーのうちの少なくと
   も一つ（54）を一体化して反射型ホログラムモジュール
   （52）としたことを特徴とするオプティカルスキャナ。
5. 【請求項５】レーザビームを発生する光源（24）と、前
   記レーザビームを直線状に走査する回転駆動されるポリ
   ゴンミラー（23）と、読み取り窓（30）と、前記ポリゴ
   ンミラーにより反射されたレーザビームを偏向して前記
   読み取り窓上に複数の走査線からなる走査パターンを発
   生させる走査パターン発生手段（14）と、前記読み取り
   窓近傍に位置する被読み取り物体（50）により散乱され
   た散乱信号光を検知する光検知器（20）と、前記散乱信
   号光を偏向して前記光検知器に集光する集光手段とを含
   むオプティカルスキャナにおいて； 前記集光手段を前記読み取り窓（30）に対向して平行に
   配置した集光機能を有する反射型ホログラム（62）によ
   り構成したことを特徴とするオプティカルスキャナ。
6. 【請求項６】前記反射型ホログラム（62）に前記光源
   （24）からのレーザビームを前記ポリゴンミラー（23）
   方向に透過する貫通穴（62a）が設けられている請求項
   ５記載のオプティカルスキャナ。
7. 【請求項７】前記反射型ホログラム（62）上に前記光源
   （24）からのレーザビームを前記ポリゴンミラー（23）
   方向に反射する平面ミラー（63）が設けられている請求
   項５記載のオプティカルスキャナ。
8. 【請求項８】レーザビームを発生する光源（24）と、前
   記レーザビームを直線状に走査する回転駆動されるポリ
   ゴンミラー（23）と、読み取り窓（30）と、前記ポリゴ
   ンミラーにより反射されたレーザビームを偏向して前記
   読み取り窓上に複数の走査線からなる走査パターンを発
   生させる走査パターン発生手段と、前記読み取り窓近傍
   に位置する被読み取り物体（50）により散乱された散乱
   信号光を検知する光検知器（20）と、前記散乱信号光を
   偏向して前記光検知器に集光する集光手段（18）とを含
   むオプティカルスキャナにおいて； 前記走査パターン発生手段を前記読み取り窓（30）に対
   向して平行に配置した複数の反射型ホログラム（66,67,
   68）により構成したことを特徴とするオプティカルスキ
   ャナ。
9. 【請求項９】前記集光手段を凹面ミラー（18）から構成
   し、前記読み取り窓（30）、前記複数の反射型ホログラ
   ム（66,67,68）、前記凹面ミラー（18）を平板状透明ブ
   ロック（70）外面に接着して一体化した請求項８記載の
   オプティカルスキャナ。
10. 【請求項１０】レーザビームを発生する光源（24）と、
    前記レーザビームを直線状に走査する回転駆動されるポ
    リゴンミラー（23）と、読み取り窓（30）と、前記ポリ
    ゴンミラーにより反射されたレーザビームを偏向して前
    記読み取り窓上に複数の走査線からなる走査パターンを
    発生させる走査パターン発生手段と、前記読み取り窓近
    傍に位置する被読み取り物体（50）により散乱された散
    乱信号光を検知する光検知器（20）と、前記散乱信号光
    を偏向して前記光検知器に集光する集光手段とを含むオ
    プティカルスキャナにおいて； 前記走査パターン発生手段を前記読み取り窓（30）に対
    向して平行に配置した複数の第１反射型ホログラム（6
    6,67,68）により構成し、前記集光手段を前記読み取り
    窓（30）に対向して平行に配置した集光機能を有する第
    ２反射型ホログラム（75）により構成したことを特徴と
    するオプティカルスキャナ。
11. 【請求項１１】前記読み取り窓（30）を平板状透明ブロ
    ック（70）の上面に接着し、前記第１（66,67,68）及び
    第２反射型ホログラム（75）を前記平板状透明ブロック
    （70）の底面に接着した請求項10記載のオプティカルス
    キャナ。
12. 【請求項１２】前記第２反射型ホログラム（75）の中央
    部に集光機能を有しないミラー領域（75a）が設けられ
    ている請求項11記載のオプティカルスキャナ。
13. 【請求項１３】前記ミラー領域は反射型ホログラム（76
    a）から構成される請求項12記載のオプティカルスキャ
    ナ。
14. 【請求項１４】前記第２反射型ホログラム（75）の中央
    部に集光機能を有しない透過型ホログラム（78a）が設
    けられている請求項11記載のオプティカルスキャナ。
15. 【請求項１５】前記読み取り窓（30）上に複数の透過型
    ホログラム（31a,32a,33a）が設けられている請求項２
    〜14のいずれかに記載のオプティカルスキャナ。